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Medizin-Nobelpreis 2026

Ein Lichtschalter für Nervenzellen

Zwei Deutsche und ein US-Amerikaner erhalten den diesjährigen Medizin-Nobelpreis für die Begründung der Optogenetik.

19.10.2026 • 0 Kommentare

Karl Deisseroth, Peter Hegemann und Georg Nagel (v.l.n.r.)

Foto: Ill. Niklas Elmehed/Nobel Prize Outreach • Lizenz: CC-BY •

Wussten Sie, dass die Alge Chlamydomonas immer in Richtung Licht schwimmt? Würden Sie Geld in die Hand nehmen und erforschen wollen, warum? Im Angesicht eines knappen Haushalts wird derzeit auch über das Thema Grundlagenforschung diskutiert und darüber, welche Forschung finanziert werden sollte – und welche eben nicht.

Deutschland gilt als ein Vorreiter in Sachen Grundlagenforschung, die erst einmal wenig zielführend wirkt und nicht immer direkt zu einer technischen Anwendung führen muss. Manchmal ermöglicht allerdings eben diese Forschung technische Revolutionen, ohne dass vorher zu erahnen war, wohin eine Idee führen könnte.

2026 erhält Peter Hegemann den Medizin-Nobelpreis für seine Neugierde auf lichtsuchende Algen und belohnt damit auch indirekt Deutschland dafür, dass es Grundlagenforschung auch ohne Selbstzweck finanziert. Seine Entdeckung bildet die Grundlage für die Arbeiten von Georg Nagel und Karl Deisseroth, die ebenfalls mit dem Medizin-Nobelpreis ausgezeichnet wurden.

Die Entdeckung
Hegemann beobachtet im Jahr 1991, dass sich Chlamydomonas nicht nur in Richtung Licht bewegt, sondern die Reaktion schneller abläuft als eine optische Reaktion (Licht auf Sensor, Sensor zu Organ) eigentlich benötigen sollte. Innerhalb einer halben Millisekunde öffnen sich in der Alge die entscheidenden Ionenkanäle und verarbeitet damit Licht 20-mal schneller als das menschliche Auge. Dafür verantwortlich ist ein lichtempfindlicher Proteinkomplex, den Hegemann nach jahrelanger Forschung in den Algen entdeckt. Er vermutet, einen Schalter gefunden zu haben, der mittels Lichteinfluss eingeschaltet werden kann. Später wird dieser Schalter Channelrhodopsin (ChR) getauft.

Die Verarbeitung
Hegemanns weitere Versuche am ChR laufen mehr oder minder ins Leere, denn außerhalb der Zelle ist der Komplex zu instabil. So wirklich kann der Forscher seine Schalter-Hypothese daher nicht bestätigen. Für genauere Untersuchungen wäre es notwendig, ChR in beliebige Zellen zu integrieren, um es in stabiler Umgebung zu untersuchen.

Glücklicherweise veröffentlicht Jahre später eine japanische Forschungsgruppe den genetischen Code der Alge Chlamydomonas. Hegemann und seine Forschungsgruppe finden im Code zwei Gene, die vermutlich für die Herstellung des ChR zuständig sein könnten, allerdings fehlen ihnen die technischen Möglichkeiten, um ihre Hypothese zu bestätigen. Also kontaktieren sie Georg Nagel, der damals am Max-Planck-Institut für Biophysik in Frankfurt tätig ist. Er schleust die Gene zunächst in Froscheier ein und bestätigt hier in stabiler Umgebung Hegemanns Annahme: Die Proteine funktionieren wie Ionenschalter, wenn sie mit Licht in Kontakt kommen. Die Arbeit von Nagel, Hegemann und KollegInnen wird 2002 im Fachmagazin Science publiziert.

Die Integration in das Nervensystem
Auf der anderen Seite des Atlantiks verzweifelt der Psychiater Karl Deisseroth an den Grenzen der Hirnforschung. Warum arbeitet das Gehirn bei seinen PatientInnen teilweise so unterschiedlich? Warum empfinden depressive Menschen keine Freude und an Schizophrenie Erkrankte manchmal das Gefühl, sie könnten die Welt beherrschen? Da Deisseroth nicht nur Arzt, sondern auch PhD in Neurowissenschaften ist, gründet er eine Forschungsgruppe, die sich auf die Suche nach der Möglichkeit begibt, Nervenzellen gezielt an- oder auszuschalten. Diese Fähigkeit, vermutet der damals erst 34-jährige Forscher, könnte dabei helfen, das Gehirn in seinen Einzelteilen besser zu verstehen. Kurze Zeit später liest Deisseroth die Arbeit von Nagel und Hegemann, kontaktiert die deutschen Forscher und fragt, ob er den DNA-Code für das ChR einsehen und nutzen dürfe.

Zunächst skeptisch schleust er das Gen in die isolierten Nervenzellen von Ratten ein. Kann ein Algen-Gen überhaupt bei einem Säugetier funktionieren? Dann die Sensation: Während die Nervenzellen in einer Nährlösung liegen, beleuchten die ForscherInnen sie mit blauem Licht, was unmittelbar dazu führt, dass diese ein Aktionspotenzial aussenden. 2005 wird die erste Arbeit publiziert, die beschreibt, wie Nervenzellen mittels eines Lichtimpulses gezielt angeschaltet werden können.

Die Anwendung am lebenden Objekt
Im Jahr 2006 erhält die Anwendung den Namen Optogenetik und eine Reihe von Experimenten zeigt das enorme Potenzial des Verfahrens. Deisseroth implantiert die Gene für ChR in den Motorkortex lebender Mäuse und aktiviert die entsprechenden Nerven mittels einer leuchtenden Glasfaser, die sie durch ein kleines Loch im Schädel fädeln. So können sie auf Knopfdruck die Schnurrhaare der Maus zum Zucken bringen. Der „Science-Stunt“ eröffnet die Grundlage für eine Reihe von Experimenten an den Nagetieren: Welche Areale regulieren das Sozialverhalten, die Nahrungsaufnahme, Fieber, Tag-Nacht-Rhythmus und das Schmerzempfinden? Die Forschung an der Optogenetik führte in vielen Bereichen zu einem besseren Verständnis der Neuroanatomie und Physiologie.

Die Hoffnung für die Zukunft
Parallel zur weiteren Grundlagenforschung arbeiten WissenschaftlerInnen daran, die Optogenetik medizinisch nutzbar zu machen. So untersuchen aktuelle Forschungsprojekte, ob Menschen mit Retinitis pigmentosa einen Teil ihres verlorenen Sehvermögens zurückgewinnen können. Bei dieser degenerativen Erkrankung werden die Stäbchen und Zapfen der Netzhaut irreversibel geschädigt. In einem Experiment wurde ChR in die Netzhaut eines 58-jährigen Patienten eingebracht, was dazu führte, dass er wieder in begrenztem Umfang sehen konnte. Optogenetische Verfahren könnten zudem Cochlea-Implantate bei Hörverlust verbessern, indem sie den Hörnerv gezielter aktivieren – an einem solchen Hörgerät per Glasfaser forscht derzeit das Göttinger Unternehmen OptoGenTech.

Die Lehre für die Zukunft
Der diesjährige Medizin-Nobelpreis geht also zu zwei Dritteln nach Deutschland, weil Forscher neugierig sein wollten und Forschungsgelder in die Hand genommen wurden, um diese Neugierde zu befriedigen. Die Preisträger teilen sich rund 1,06 Millionen Euro Preisgeld für ihre Arbeit, die das Verständnis, über die Funktionsweisen des Gehirns revolutioniert hat und in Zukunft Blinde wieder sehend und Taube wieder hörend machen könnte.

Wer redet bei Grundlagenforschung da noch von „Selbstzweck“?

Daniel Bombien / physio.de

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